汽车空调的结构原理与检修
廖安
[摘 要]在汽车当中，一般汽车空调都具有采暖装置、换气通风系统和制冷系统。其中制冷系统通过压缩机与电磁离合器互相带动进行工作；采暖装置则利用水循环带动采暖带工作；而通气换风系统则利用汽车的动能完成内外气体交换，达到制冷制热效果。本文将探讨汽车空调的构造原理和一般故障，并给出检修策略。[关键词]汽车空调；制冷制热；结构原理；维修策略；故障检修中图分类号：U516 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0324-01
前言：美国汽车公司在1920年代初对汽车通过加装冷却液，利用发热散发热量，来对汽车内部温度进行调节，是现代汽车空调的雏形。直到1974年日本五十铃汽车公司研发了利用电脑对汽车空调系统进行控制。1978年，这一空调系统被广泛应用于各种汽车之上。随着科技发展，汽车空调系统不断升级，使汽车更具舒适性和整体性。
一、汽车空调的结构原理
（一）汽车空调的结构
汽车空调系统主要分为暖风系统、制冷系统、通风系统和除湿系统四个方面，每个系统都有不同的分工要求和结构原理。如表1所示：
对于汽车空调来说，制冷系统最具重要性[1]，也是本文讨论的关键。汽车制冷具有封闭性，一般靠蒸气压缩进行制冷，利用蒸发器、膨胀阀、和压缩机进行工作组成并使用管路进行连接，形成封闭的循环。除此之外，为了提升汽车空调性能，还在空调系统中加入了排气缓冲器、贮液器和干燥过滤器等新的装置，保障汽车室内的空气质量。
汽车制冷系统的基本工作原理是先对热交换器进行冷却，再通过鼓风机引入外部空气，在冷却的热交换器中完成空气冷却，达到通风制冷的效果。例如丰田皇冠轿车的空调制冷中，压缩机通过发动机进行驱动，然后将气态制冷液R-134a从蒸发器低压状态下吸入，通过压缩，成为高压气体，沿高压软管传送至冷凝器中再进行冷却。同时，还需要对贮液干燥器进行过滤脱水，使其流到膨胀阀进行节流减压。在蒸发器当中，低温的R-134a具有沸腾吸热的特点，通过沸腾再完成汽化，形成气体进入循环状态[2]。如图1所示：
（二）汽车空调标准性能要求
对于汽车空调是否合格，是否能够在日常的汽车使用当中为汽车使用者带来舒适感，对于汽车空调的评价标准有相对严格的要求。首先，需要达到温度指标。人体体感相对适宜的温度在20-28摄氏度之间，超过这个温度，人会感到燥热不安，温度一旦超过40摄氏度，就会对人的身体健康造成伤害。而温度小于14摄氏度又会使人感到不适，对于汽车空调来说，为了保证汽车使用者的身体舒适，需要将温度控制在18-25摄氏度之间，保证驾驶员驾驶舒适，从而保证驾驶安全。
二、汽车空调的一般故障原因及检修策略
（一）汽车空调在使用过程中出现的故障原因
在汽车使用当中，很多时候会发现空调的制冷效果很差，没有达到预期的制冷条件，无法形成舒适的温度。这种情况之下一般就可以断定为是汽车空调出现了故障。造成无法制冷的原因有以下几种。
1.制冷剂泄露
在一些相对寒冷的地区，汽车空调无法适用水循环进行制冷，因此会采用利用制冷剂的循环方法代替水循环，以避免汽车制冷因水循环而被冻坏。然而，制冷剂不同于水循环，在装置的过程中对人工操作的难度要求相当大，一旦出现操作失误，就很有可能导致制冷剂外泄，对制冷系统造成故障，甚至使整个系统完全瘫痪，无法继续进行制冷。
2.制冷系统遭到堵塞
汽车的制冷系统利用制冷设备与外界空气进行置换。因此在汽车常年使用的时候，外界空气所带入的颗粒杂质随着积累逐渐增多，同时制冷系统环境相对潮湿，很容易对颗粒杂质形成粘黏和吸附，进而堵塞住制冷系统。在系统工作中，由于堵塞无法进行与外界的空气置换，从而影响制冷。
3.压缩机损坏
在前文当中已经提到，压缩机在整个制冷系统中具有举足輕重的作用。然而压缩机的工作原理同样决定了它相对脆弱的性能，例如工作环境发生改变，外界环境有了影响，都可能导致压缩机工作受限甚至遭受到损毁。尤其是温差过大的冷热交替当中，压缩机工作性能完全无法承载这种恶劣的环境变化，造成损坏。
4.缺少制冷剂
除了制冷剂泄露之外，影响汽车空调制冷的另一个元凶就是制冷剂不足。制冷剂的使用量是随着空调制冷的使用次数不断增多的，在制冷剂用量下降到一定阶段的时候就无法发挥出制冷的效果。由于在日常生活中，由于使用者的疏忽，都会忘记为汽车制冷系统添加足够的制冷剂，因此在使用当中，经常会出现因制冷剂不足导致的制冷故障，影响汽车空调的使用。
5.车内散热条件差
对于汽车内温控制来说，空调制冷单方面的努力还远远不够，同时还需要搭配汽车自身的散热条件和散热硬件。然而有某些汽车生产商在汽车生产的过程中对汽车散热的考虑不足，或者并没有认识到散热所带来的功效，在生产当中不进行散热结构的设计和散热硬件的安装，导致在实际使用中，单纯依靠空调制冷效果十分有限。
6.制冷系统进入空气
在车主自行对制冷系统进行制冷剂加注或者在进行汽车维修时，操作不够专业，导致制冷系统当中进入了空气，这也会对制冷系统造成故障。空气进入到制冷系统后，会使系统瘫痪，无法正常使用。
（二）汽车空调系统故障检修的策略
1.对空调系统的问题做到精准的判断
首先可以依靠声音对出现故障的空调系统进行初步判断，正常的空调系统在工作中其声音清脆，阀门跳动频率均匀，偶尔还会因制冷剂跌落传来打击声。如果出现摩擦声，则表明压缩机承载负荷过重，润滑油不足；通过冷凝器检查发现问题，当冷凝器表面出现污垢、灰尘应该立即去除，以免影响冷凝器的工作；启动汽车后，调整制冷压缩机速度为15-20min，待空调稳定后触摸各个零件的温度，进而对故障部位进行判断。
2.定期做好维修检查工作
除了在空调系统出现故障时进行判断外还要求在平时多做好日常的检查工作，发现问题及时处理。首先应该正确利用空调操作按钮对空调运行状态进行查看，避免在汽车运行中对空调造成损害；对于空调的启动和关闭不可以太过频繁，快速的启动和关闭会对空调系统造成损伤；最后还要对压缩机进行定期的详细检查，如果发现压缩机出现打滑现象要及时纠正驱动带，将其翻转90°保证工作正常。
结论
现代汽车的空调系统大部分集中在对于制冷的研究当中，制冷系统的不正常运行会对汽车使用者带来较大伤害，需要及时发现，及时处理。
参考文献
[1] 冯金瑞.现代汽车空调的结构原理与故障检修[J].科技创新导报，2013，28：196+198.
[2] 龚坤明.谈轿车空调系统的检修[J].电子制作，2015，05：219-220.
